Kretsloppstänkande för flerbostadshus i stadsmiljö

Kretsloppstänkande för flerbostadshus i

stadsmiljö

Dang Lu

Kent Phung

EXAMENSARBETE

2010

BYGGNADSTEKNIK

K

RETSLOPPSTÄNKANDE FÖR FLERBOSTADSHUS I

STADSMILJÖN

I

R

T

M

-S

B

U

E

Dang Lu

Kent Phung

Detta examensarbete är utfört vid Tekniska Högskolan i Jönköping inom ämnesområdet byggnadsteknik. Arbetet är ett led i den treåriga

högskoleingenjörsutbildningen.

Författarna svarar själva för framförda åsikter, slutsatser och resultat. Examinator: Bernth Jirvén

Handledare: Bernth Jirvén

Abstract

Abstract

The human population is increasing. We’re consuming more and more. Electricity consumption is skyrocketing, but it matters little comparing to the luxury we want. Environmental resources dwindle and it is increasingly difficult for the environment to recover. What should we do? Should we produce less? Should we consume less?

There is no direct answer to these questions. The problem is far too broad. But some solutions can be found in the constructing cycle usage thinking in

building. This thesis will revolve around if you can adapt the ecological approach, which is used among small houses in eco-villages, to the apartment buildings of urban areas. What kind of machines and operating parts in a building can be used? Can ecological approaches perform in an urban environment?

A lot of our examinations show that we are approaching a modern cycle usage, the area’s conditions decide what kind of cycle usage will be chosen in the housing. Sites in urban areas that will be used for building should use the city cycle system, which involves systematic waste disposal and recycling. If the housing building is planned in the outskirt or in the rural parts, then the building should adapt to the surrounding environment cycle to achieve a more eco-friendly housing.

Meanwhile the urban cycle should adapt to and combine with the natural cycle. The energy efficient machines will serve the building during the usage state. This will minimize the consumption of electricity, water and heating. Meanwhile it will also decrease emission of wastewater and waste. The residents should be informed about their impact on the environment based on choices they do in daily life. This can be accomplished by displaying measuring devices for the residents to increase their awareness. The laundry devices will for example display how much electricity and water will be used on a particular program that the resident chooses.

The information in the thesis will generate a scheme of machines and parts that serve apartment building during usage. Those choices are to be implemented on new construction in Sweden. The scheme can be used as guidance and support. It will help to choose what kind of machines and parts one should have to adapt to different cycles and to minimize energy consumption during the life cycle of the building. With these guidelines in mind, we have Eriksberg slipway area as a practical example to see how the requirements of a particular site and the purpose of the building can differ from the general proposal for environmental friendly building.

Sammanfattning

Sammanfattning

Vi människor blir allt fler. Vi förbrukar allt mer. Elförbrukningen skjuter i höjden och soptipparna växer. Vattendragen växer igen allt mer. Miljöresurserna sinar och miljön har allt svårare att återhämta sig. Vad ska vi göra? Ska vi producera mindre? Ska vi konsumera mindre?

Ett direkt svar finns det inte på dessa frågor. Problemet är alldeles för brett. Men en del lösningar går att finna i kretsloppstänkande byggnation. Detta

examensarbete kommer att kretsa kring om flerbostadshusformaten kan anpassa sitt kretslopp som det görs ute på bland småhusen i ekobyar med naturen, i stadsmiljö. Vilka drifttekniska delar kan minskas och är det möjligt att utföra ett kretsloppstänkande i stadsmiljöer?

Mycket pekar på att samhället går mot ett modernt kretslopp där platsens förutsättningar förespråkar valet av kretslopptyp. Byggnation i stadsmiljö bör utnyttja stadens kretslopp, sophantering och återvinningsstationer, vilket är det moderna kretsloppet. Sker byggnationen vid utkanten av staden eller i glesbygden kan kretslopp uppnås hand i hand med närliggande natur. Men samtidigt bör det moderna kretsloppet anpassas och förenas med det naturliga i kretsloppet. I bruksstadiet används energisnåla drifttekniska delar som ska hjälpa till att

minimera konsumtionen av elektricitet, vatten och uppvärmning, samt minimera utsläpp som avlopp och avfall. De boende ska vara informerade om sina

miljöpåverkande val. Detta kan ske till exempel genom att införa mätinstrument med display för att de boende ska kunna se sin konsumtion av elektricitet och vatten i sina lägenheter för att öka medvetenheten.

I examensarbetet har det arbetats fram ett generellt förslag för nybyggnation i Sverige. Förslaget kan användas som riktlinje och stöd för vad som bör tänkas på för anpassning till olika kretslopp samt för att minimera energiåtgången under brukstid. Med riktlinjerna i åtanke har vi tagit Eriksbergsområdets stapelbädd som ett praktiskt exempel för att anpassa det generella förslaget till en specifik plats, samtidigt som platsen och byggnadens ändamål tas i beaktande.

Nyckelord

Avfall, Avlopp, Drifttekniska delar, Elförbrukning, Eriksberg, Flerbostadshus, Kretsloppstänkande, Passivhus, Ventilation

Förklaring till förkortningar

Förklaring till förkortningar

BBR Boverkets Byggregler BDT Bad, dusch och tvätt COP Cofficient of perfomence

FT-system Mekaniska från- och tilluftsystem

FTX-system Mekaniska från- och tilluftssytem med värmeväxlare LOD Lokal Omhändertagande av Dagsvatten

LED Light Emitting Diode, lysdiod TWh Terawattimmar

UVA Långa ultravioletta strålningar, UVB Medellånga ultravioletta strålningar UVC Korta ultravioletta strålningar

Innehållsförteckning

Innehållsförteckning

1

Inledning... 6

1.1 BAKGRUND ... 6

1.2 SYFTE OCH FRÅGESTÄLLNINGAR ... 6

1.3 AVGRÄNSNINGAR ... 7 1.4 METOD ... 7 1.5 DISPOSITION ... 7

2

Generella förutsättningar ... 8

2.1.9 Orientering inom tomten ... 13

2.1.10 Byggnaders form ... 13 2.1.11 Zonering ... 14 2.1.12 Byggnadsmaterial och färg ... 14 2.1.13 Summering ... 15 2.2 EKOBYAR ... 15 2.3 KOMFORT ... 15 2.3.1 Inomhusluft ... 16

2.3.2 Ljus och öppenhet ... 16

2.3.3 Säkerhet ... 17

2.3.4 Ljud ... 17

2.3.5 Rent och prydligt ... 17

3

Jämförelse av passivhusbyggnader ... 18

3.1 HAMNHUSET I GÖTEBORG ... 18

3.2 OXTORGET I VÄRNAMO ... 19

3.3 FLAGGSKEPPAREN 5 I MALMÖ ... 19

3.4 BECKOMBERGA STIERNCRONA I STOCKHOLM ... 20

3.5 SUMMERING OCH RESULTAT ... 20

4

Kretsloppstänkande under brukstid ... 22

4.1 ELFÖRBRUKNING ... 22 4.1.1 Vitvaror ... 22 4.1.2 Tvättstuga ... 23 4.1.3 Elapparater i bostaden ... 24 4.1.4 Solljus ... 24 4.1.5 Artificiell belysning ... 26 4.1.6 Lokal energitillskott ... 27 4.2 INOMHUSKLIMAT ... 28 4.2.1 Uppvärmning ... 28 4.2.2 Nedkylning ... 31

Innehållsförteckning

4.3.2 Återvinningsbart avfall ... 37

4.3.3 Matavfall ... 37

4.4 AVLOPP ... 38

4.4.1 Dagens hantering av avloppet ... 39

4.4.2 Avloppsvatten, en ny resurs ... 41

4.4.3 Dagvatten... 42

5

Förslag på och jämförelse av drifttekniska delar ... 44

5.1 GENERELLA FÖRSLAGET ... 44 5.1.1 Generella förutsättningar ... 44 5.1.2 Elförbrukning ... 44 5.1.3 Inomhusklimat ... 45 5.1.4 Avfall ... 48 5.1.5 Avlopp ... 50 5.1.6 Medvetna handlingar ... 51

5.2 FÖRSLAG TILL ERIKSBERGSOMRÅDET ... 52

5.2.1 Gestaltningsprogram för stapelbädden på Västra Eriksberg ... 52

5.2.2 Sammanfattning av drifttekniska delar ... 53

6

Diskussion och analys ... 59

6.1 UTREDNING AV FRÅGESTÄLLNINGEN ... 59

6.2 DISKUSSION KRING FRÅGESTÄLLNINGEN ... 61

6.3 METODDISKUSSION ... 61 6.4 RESULTATDISKUSSION ... 62 6.5 SLUTSATSER ... 63

7

Referenser ... 65

8

Sökord ... 69

Inledning

1 Inledning

1.1 Bakgrund

En av de största debatterna idag är miljöfrågorna. De stora frågorna är kring hållbar utveckling. Debattämnena är ingenting nytt inom byggnadsindustrin, men svaren däremot är otydliga. Därför kommer detta projekt att handla om en grön hållbar utformning.

I Sverige konsumerades 141 TWh energi år 2008 enbart inom bostäder och servicesektorn. Det här innefattar bland annat bostäder, fritidshus, gatu- och vägbelysning, avlopps- och reningsverk, el- och vattenverk samt lokaler, dock inte industrilokaler. Det är 36 % av Sveriges totala energianvändning. Inom hushållen används den största mängden energi till uppvärmning och till varmvatten. [1] Nästan enbart småhus har tagit steget och ansträngt sig för att bli självförsörjande när det kommer till el, värme och vatten. I projektet tillämpas dessa tankar i ett större format. Rapporten är avgränsad till att enbart angripa flerbostadshus, för detta är en av de vanligaste byggnationerna. Andra brukbara medium som förs in i huset kommer också att tittas närmare på, så som luft och vatten och de

restprodukter som kommer ut ur huset i from av avlopp och sopor.

Nina Andersson från Liljewall-arkitekter är uppdragsgivaren i detta projekt. Liljewall-arkitekter har tillhandahållit oss ett uppdrag på ett planerat passiv flerbostadshus i Eriksberg, Göteborg.

1.2 Syfte och frågeställningar

Syftet med arbetet är att studera flerbostadshus i bruksskedet från de boendes perspektiv. Tyngdpunkten är att få kunskap om ett miljöperspektiv, att hitta inre kretslopp i flerbostadshuset och harmonisera dem med de yttre kretsloppen i samhället. Målet är att generera förslag till kretsloppssystem i flerbostadshus generellt och ett för Eriksbergsområdet i Göteborg.

Med bruksskedet från de boendes perspektiv i denna studie menas problematiken kring avfallshantering, vatten och avlopp, ventilation, uppvärmning och

elanvändning.

De frågeställningar som tas upp är:

Hur ska flerbostadshus uppnå ett kretslopptänkande?

Kan flerbostadshus dra nytta av ett småskaligt kretsloppstänkande (ekoby) i ett storskaligt kretsloppstänkande i stadsmiljö?

Kommer detta att ge ett minskat utnyttjande av de drifttekniska delarna, till exempel ventilationssystem eller radiatorer?

Inledning

1.3 Avgränsningar

Arbetet kommer inte att innefatta fastighetens planlösningar. Även passivhus som idé kommer inte att studeras ingående. Den geografiska beaktelsen utanför Sverige kommer inte att tas hänsyn till.

1.4 Metod

Informationen som används kommer mestadels från litteraturstudier. Utöver det tillkommer en del artiklar från tidningar och internet och intervjuer med olika företag samt myndigheter.

Metoden består av att bygga upp fakta om passivhus för att få en förståelse för hur ett energisnålt hus ska byggas i Sverige. Därefter studeras husets drifttekniska delar och jämförs de olika lösningarna.

Med hjälp av de olika jämförelserna ska en riktlinje sättas upp för nybygge för hus, som är energisnåla i bruksskedet.

1.5 Disposition

I kapitlet “Generella förutsättningar” beskrivs övergripande om olika aspekter som rapporten bör ta hänsyn till vid byggnation. Här ligger tyngdpunkten i vad ett passivhus är och vilka krav som ställs på passivhuset. Därefter kommer kapitlet “Jämförelse av passivhusbyggnader”. Där jämförs olika passivhusbyggnader runt om i Sverige, för att se vilka drifttekniska delar som används i verkligheten och vilka problematiker som kan uppkomma vid bruk.

“Kretsloppstänkande under brukstid” är det kapitlet som tyngdpunkten ligger på. Där undersöks och analyseras befintliga drifttekniska delar samt drifttekniska delar som kan vara intressanta nu eller i snar framtid för att kunna uppnå ett

kretsloppshus med energisnåla driftdelar. Detta görs för att sedan i kapitlet “Förslag och jämförelse av drifttekniska delar” kunna ta fram praktiska lösningar och jämföra dem med varandra. Med hjälp av resultatet genomförs en

sammanfattning till ett generellt förslag. Kapitlet avslutas därefter med ett förslag för Eriksbergsområdet, som är det tilldelade området från Liljewall-arkitekter AB. I “Diskussion och analys” reflekteras det kring rapportens olika delar, besvaras tidigare ställda frågor från inledningskapitlet och hela av rapporten. Här diskuteras det kring frågeställningen, resultatet och de metoder som har använts.

Generella förutsättningar

2 Generella förutsättningar

I detta kapitel kommer de generella förutsättningarna att tas upp. Kapitlet kommer att handla om de viktigaste delar som en blivande byggnad ska ha. Därefter kommer passivhusprincipen att beskrivas och förklaras. Detta görs för att nya husbyggen ofta byggas enligt passivhusprincipen, vilket är en bra grundsten för en kretsloppsbyggnation.

Att bygga energisnålt och miljömedvetet är viktigt men för att systemen ska fungera och störningar ska minimeras krävs det engagemang från de boende. Därför kommer kapitlet att avslutas med en mycket viktigt aspekt, nämligen de boendes komfort.

2.1 Passivhus

Det finns många begrepp på energisnåla hus, som lågenergihus, energihus och energiplushus, men det vanligaste begreppet är passivhus. Ordet passivhus

kommer ursprungligen från tyskans ”Passivhaus”. Passivhus är vanliga i Tyskland. För att ett hus ska kunna bli kallat för passivhus ska den hålla kraven för FEBY (Forum för Energieffektiva Byggnader) Kravspecifikationer för passivhus och Boverkets Byggregler. [2]

2.1.1 Passivhus energikrav

Målet med passivhus är att inte behöva ha några radiatorer eller annan extern uppvärmning och att den huvudsakliga uppvärmningen är endast kroppsvärme, värmen från apparaturerna i hushållet och solljuset, i form av instrålning och vissa fall från solfångare. Kravet på energiförbrukningen ligger på 10Wh/m² för

flerbostadshus och 12Wh/m² för friliggande hus vid 20 °C inomhustemperatur, förutsatt att huset ligger i den södra klimatzonen. [2][3]

En ny svensk definition som kom för några år sedan säger att ett passivhus som ligger i norra delen av Sverige får dra mer energi per kvadratmeter än hus i söder, på grund av en generellt lägre

utomhustemperatur. Husen som ligger i den norra klimatzonen får ha 4 Wh/m² mer på samma byggnad. Den totala ”köpta energin” för byggnaden får endast ligga på eller under 45 kWh/m² för byggnader i den södra klimatzonen s och 55 kWh/m² i den norra klimatzonen. [2][3][4]

Generella förutsättningar

För att minimera elkonsumtionen rekommenderas konsumenterna att använda miljövänliga vitvaror, lågenergilampor och utnyttja solvärme för varmvatten. För de boende rekommenderas att själv försöka hålla nere energiförbrukningen genom att till exempel undvika standby läge eller så kallade viloläge. För att dessa krav ska kunna uppnås måste huset ha mer isolering än traditionella byggnader.

Nybyggnationer använder nästan dubbelt så mycket isolering jämfört med traditionellt bygge. [3] [4]

2.1.2 Stomme

Stommen består idag av trä-, sten- och stålmaterial.

Trämaterialet är det äldsta byggmaterialet i Sverige. Det har fortfarande stor

betydelse även i modern tid med nya material och ny teknik. Träet används för det mesta till mindre byggnader som små hus, mest på grund av de gamla

brandkraven. Men nu med bättre teknik och när brandkraven samtidigt har ändrats till brandteknisk funktion, är det möjligt att bygga flerbostadshus i enbart trä. Ett bra exempel är åttavåningshuset i Limnologen, Växjö. [5]

Betong är det vanligaste stenmaterialet och har med stora steg blivit det vanligaste stommaterialet för större hus. Betong har nått stora framgångar för dess många goda egenskaper, som beständighet, formbarhet och hållfasthet. Det har funnits tidigare liknande kompositmaterial som betongmaterialet redan på romerska tiden. Ett exempel på det är Pantheons praktfulla takkonstruktion i Rom. [5]

Stål är ett flexibelt material och kan i stort sett användas till alla typer av

byggnader. Stål dominerar när det kommer till industribyggnad, varuhus och andra byggnader med en spännvid på över 25 m. Stål används allt oftare till höghus och skyskrapor. I Sverige används allt mer stål på grund av förtätning av städer genom påbyggnader på de gamla byggnaderna. [6]

Generella förutsättningar Tabell 2-1 Stommaterial [5] [6] [7] Fördel Nackdel Trä • Förnyelsebar råvara • Enkel tillverkning

• Många byggelement kan köpas färdiga och detta minskar kostnaderna • Enkel bearbetning

• Relativt god värmeisolerare • Lätt och effektiv att värmeisoleras • Bra hållfasthet i förhållande till sin vikt • Torrt redan vid färdigställning och ger

därmed ett bra inomhusklimat • Enkelt att hantera och billigare vid

ombyggnad och tillbyggnad

• Hög hantverksnoggrannhet • Större risk för misstag, då i trähus

behövs det flera skikt och moment • Hög kostnad för att uppnå en god

ljudisolering och inomhustemperatur • Relativt låg värmelagringsförmåga • Svårare att gör dragtäta hus • Risk för röta och mögel

• Rörelse på grund av fuktvariationer • Brännbart

• Hög underhållningskostnad

Betong och sten

• Hög hållfasthet

• Längre hållbarhet och lägre underhållningskostnader • God ljudisolering • Bra värmelagringsförmåga för utjämning av inomhustemperaturen • Bättre dragtäthet • Icke brännbart

• Byggmaterialets framställning har en högre energikonsumtion

• Låg draghållfasthet (kompenseras med armering)

• Längre byggtid

• Fuktbesvär i början av boendetiden efter färdigställt bygge

• Alla infästningar och håltagningar kan vara svåra att göra efter betongen har hårdnat

• Kostnaderna för om-, ut- och tillbyggnad är högre

Stål

• Enkel grundläggning

• Prefabricerade enheter som är standardiserade

• Smidiga transporter

• Kan användas i alla typer av konstruktioner

• Enkel och snabb transport • Klarar av stora spännvidder • Enkelt att byta ut installationsdelar • Återvinningsbart och återanvändbart

material

• Stålet måste skyddas för att klara brandkraven

• Bra värmeledare, därmed också en kraftig köldbrygga

• Arbetsutförandet för att uppnå god ljudisolering är mer krävande • Stål måste rostskyddas

2.1.3 Yttervägg

Idag är det mer vanligt att ytterväggar är kombinerade av olika material än av solida väggar, och varje material utgör en funktion i ytterväggen. Fasadmaterialet är för att skydda från direkt nederbördspåverkan, en luftspalt för att leda bort fukt, och en ångspärr motverkar konvektion. [7]

Väggarna bör vara välisolerade på grund av att de är den största ytan på en byggnad. För att uppnå en välisolerad vägg bör U-värdet ligga runt 0,1 W/m²C.

Generella förutsättningar

Det är viktigt att förebygga köldbryggor. Kompakta och tunga material har som nackdel att de lätt kan leda kyla, porös konstruktion är att föredra. Även ledningar bör ha extra isolering kring sig, inte bara köldbryggor.

Vatten leder värme betydligt mer än luft och när vattnet fryser så utvidgas det. Om det finns vatten i byggmaterialet och vattnet når sin fryspunkt kan det leda till sprängning. Därför är det viktigt att hålla vattnet borta.

Vid traditionellt bygge ”andas” en byggnad mer. Men vid passivhus byggs det tätare för att minska okontrollerad värmeförlust. Lufttäthetskravet på klimatskalet ligger på maximalt 30 l/s m², vid en tryckskillnad på 50 Pa. Även om huset byggs väldigt tätt kan även otätheter förekomma vid installationer, därför krävs

noggrann planering vid tidigt skedde i projektet och även skickliga installatörer. [3] [8]

2.1.4 Tak

Taket är det element av huset som har den största påfrestningen från det yttre klimatet. Särskilt i Norden är taket ständig utsatt för stora temperaturskillnader från varma soliga sommardagar till kalla vinternätter. Men taket ska kunna klara andra påverkan också som brand, fukt, biologiska angrepp, åldring och mekaniska påtryckningar.[7]

Under vintertiden är luften i taket varmare än luften utanför. På grund av temperaturskillnaden vill den varma luften ut till den kalla för att jämna ut

skillnaden. Detta skapar ett drag. Därför måste taket hållas vindtätt för att undvika värmeförlust, men samtidigt måste taket ventileras och hållas torrt för att undvika mögel och fuktskador.

Under vinterhalvåret förlorar huset också mycket värme på grund av att varm luft är lättare än kall luft, vilket gör att varm luft stiger upp till taket. Detta kan

motverkas med hjälp av tjock isolering. Vid passivhus används omkring 500 mm isolering. Glasfiber är dock inget att föredra ur miljösynpunkt.

På sommaren då luften är varmare på vinden än i själva byggnaden så vill den varma luften komma i kontakt med den kalla luften för att balanseras ut. Detta medför att varma luften vill in i byggnaden, vilket kan skapa en obehaglig värme i huset.

[9][3]

2.1.5 Fönster

Fönster är ett viktigt element för komfort i ett rum men också väggens svaga element när det kommer till de tekniska kraven. Fönstret behöver släppa in värme och ljus samt hålla kyla, fukt och buller borta när det behövs

Generella förutsättningar

Figur 2-3 Ljusgenomstrålning av olika glastyper [9]

För fönsterytans storlek finns det som tumregel att den ska vara en tredjedel av väggen eller minst 10 % av golvytan för att få trivsamt naturligt ljusinsläpp. För att klara av kravet för fönster skall fönster som har ett U-värde som ligger på eller under 0,9 W/m²C väljas. De fönsteralternativ med två till tre glas med fyllningar och metallskikt är att föredra för ett lågt U-värde.

Ett passivhus har ett krav idag på ett U-värde på eller under 0,9 W/m²C. Det finns tre delar som bestämmer fönstrets U-värde: antal glas, gasen eller ämnet mellan glasrutorna och glastypen.

Några gaser som det går att ersätta luften med är argon eller krypton, vilka har ett väsentligt lägre U-värde. I Tabell 2-2 Glas- och gasskikt kan ni se U-värdena för fönster i förhållande till antalet glas och ifall de är med eller utan gas.

Den vanligaste glastypen är obehandlat glas. Andra vanliga glastyper är värmeabsorberande glas och värmereflekterande glas, som också kallas energiglas.

Värmeabsorberande glaset tar upp det mesta av det infraröda ljuset, vilket höjer värmen i glaset som i sin tur värmer upp luften i rummet. Men denna uppvärmning är betydligt sämre jämfört med instrålningsuppvärmning hos obehandlat glas. Figur 2-3 illustrerar hur ljusgenomstrålningen ser ut i olika glastyper. Värmereflekterande glas har motsatta effekter. Den reflekterar bort solljuset vilket gör att temperaturökningen inte blir lika kraftig. Dessa glas utnyttjas mer i bilar då det kan bli en obehaglig värme då det är soligt. Men detta används även i hus, speciellt i höghus då det kan bli väldigt varmt högt upp i byggnaden under sommartid.

[9] [10] [11] [12]

Generella förutsättningar

2.1.6 Grund

Den vanligaste grundkonstruktion som används är platta på mark. Denna betongplatta ligger på marken och är täckt av olika dräneringslager.

Dräneringslagret är bland annat sten och grus och beroende på markens jordart och markens fukthalt varierar tjockleken på lagren. Under betongplattan ska det finnas ett isoleringslager och den bör vara minst 300 mm. [3][13]

2.1.7 Ventilation

Eftersom den huvudsakliga uppvärmningskällan är spillvärmen från människor och apparaturer är det viktigt att ta till vara på den. Att utnyttja en värmeväxlare är ett bra exempel på hur man kan göra det.

Under sommaren mellan april till september bör inte inomhusluften bli högre än 26 ºC, 10 % av tiden för den utsatta platsen. Med god ventilation, solskärm eller överhäng av tak och god disponering av rummen i planlösningen kan detta undvikas.

[2]

2.1.8 Ljud

Ljudkravet för ett passivhus är att det ska klara minst ljudklass B i sovrum, vilket är en klass högre än vid standard nybyggelse. Vid en god ljudmiljö rekommenderas klass B i BBR. Klass B har en ljudnivå på 40 dB vilket motsvarar lika mycket ljud som i ett tyst kontor. Enlig BBR så är klass A den bästa ljudklassen, och har en ljudnivå på 30dB eller under och detta är värdet som skall uppnås vid

nybyggnation. [2][14]

2.1.9 Orientering inom tomten

Vid ett ekologiskt bygge har byggnadens placering på marken en stor betydelse. Varje projekt ska ha sin egen invertering av tomtens klimat, geologi, hydrologi, flora och fauna. Byggnadens linjer ska försökas följa naturens och undvika att förändra dess former vid utformningen. [11]

2.1.10 Byggnaders form

Vid utformning av formen på byggnaden och utplacering av rummen kan energi besparas genom att följa vissa

Generella förutsättningar

Volymen ska vara liten i relation till ytan, på så vis blir mängden material och uppvärmningsbehovet mindre. Idealet är då klotet där vägg- och takytan är liten i relation till golvytan. Ett bra exempel är eskimåernas igloo. Nackdelen är dock att det blir svårmöblerat och opraktiskt. Därför anses kubformade volymer som den mest praktiska energisnåla volymen. Även utåtstickande former och onödiga utrymmen bör undvikas med hänsyn till exponering av ytan.

[7]

2.1.11 Zonering

Utformning och placering av byggnadsvolymer har alltid följt naturens lagar så som vindar, vegetation och solriktning. Allt sedan man börja bygga hus har den inre rums fördelning formats av vilket syfte byggnaden har och dess yttre utseende.

Nya lagar, nya konstruktionsprinciper, nya material kom och gav nya utformningar och indelningar till byggnader. I modern tid har det tillkommit sociala krav och energikrav då energikrisen har vuxit fram.

Vid nybyggnation bör den största fasaden vara vänd mot söder för att fånga så mycket solljus som möjligt. De rumsdelar så som vardagsrum och andra rum som människor vistas i mer under dagtid behöver mer dagsljus, och till exempel förråd och sovrum kan vara belägna på den norra sidan av huset. Människor sover bättre i kyligare rum än de rum de vistas i på dagen. Buller ska också tas in som en parameter för placering av rum. Särskilt gäller det sovrum, de ska helst inte vara vända mot en bullrig gata.

[12]

2.1.12 Byggnadsmaterial och färg

Det finns inget specifikt materialval som måste användas för just passivhus. Men ur miljöperspektiv är miljövänliga material att föredra. Med miljövänliga material menas material som är förnyelsebara och/eller material som är ekologiskt

framtagna. Även material från ens region är att föredra för att minska på transport. Materialen bör också vara så återvinningsbara som möjligt för att minimera avfall.

Det finns inte heller något specifikt krav på färgval. Men det som bör tänkas på är att mörka färger kan ge en oönskad högre temperatur än ljusa färger och ljusa färger reflekterar ljuset och kan bli bländande. Men vid rätt val kan färgen ge en önskad effekt och en ökad komfort för de boende.

Generella förutsättningar

2.1.13 Summering

En tät och välisolerad konstruktion utan fukt är oumbärlig för ett välfungerande bostadshus. Det är också givetvis en viktig faktor för inomhuskomforten i längden, oavsett om det är ett passivhus, ekologiskt hus eller ett helt vanligt hus. För detta krävs mycket erfarenhet, kunskap och kännedom om material och metoder för genomförande.

Val av utseende av huset har en väldigt låg påverkan på konstruktionerna med dagens teknik och kunnande. Där handlar det mer om hur mycket ekonomin tillåter. Ju större kapital ju mer avancerade kan konstruktionslösningarna vara för att kanske uppnå en mer spektakulär gestaltning med fortfarande gynnsam energihållning.

Vid materialval ska noggrannheten ligga i att försöka använda material som har så lite miljöpåverkan som möjligt. Saker att tänka på är materialets livscykel. Hur stor påverkan på miljön har materialet vid framställning och användning, är det

återvinningsbart, återanvändbart och hur svårt drabbas miljön av materialet vid slutet av livscykeln?

[15]

2.2 Ekobyar

Principen med en ekoby är att byborna ska försöker leva harmoniskt med miljön. Byn har ett integrerat kretslopp med närliggande miljö. Meningen är att de boende odlar egna råvaror och samtidigt försöker ta hand om avloppet lokalt. På så sätt får marken tillbaka närsaltet. Elförbrukningen minimeras genom att använda energieffektiva vitvaror och bostäderna är utrustade med jordkällare för matförvaring. Detta bidrar även till ett sänkt elektronmagnetisk fält.

Värmebehovet får inte överstiga 50 KWh/m2 _{om året enligt Boverket för ekoby.}

Lokal energiproducering eftersträvas, eller så försöker ekobyn att endast utnyttja förnyelsebara energikällor, allt detta för att minska miljöpåverkan.

Husen ska vara byggda av hälsosamt byggnadsmaterial, för att de som bor i en ekoby ska ha det hälsosamt. Avfallet källsorteras och organiskt avfall komposteras lokalt. Om en möjlighet till rent dricksvatten finns i byn utnyttjas den möjligheten. [16][17][18]

2.3 Komfort

Det är viktigt att bygga ett hållbart samhälle, men en annan sak att tänka på med ny teknik är också hur den i boendet påverkar hälsan.

Den viktigaste delen av ett bostadshus för de boende är god komfort. Nordbor tillbringar ungefär 90 % av sin tid inomhus.

Vad är då komfort?

Komfort är en upplevelse av säkerhet och behag. För att känna komfort måste många parametrar vara i balans.

Generella förutsättningar

2.3.1 Inomhusluft

Lufttemperaturen inomhus bör ligga på 21°C ± 3°C. En temperaturökning över detta är godtagbar under en kortare tid. Den rekommenderade temperaturen är 20-24°C och för känsliga +20°C. Temperaturskillnaden från golv till tak får inte heller vara för stor och strålningen i rummet bör inte heller vara för hög. Med strålning menas solljus som kan värma upp möbler, huden etc. [11][12]

Luftfuktighet

Om luftfuktigheten inomhus är för låg, alltså luften är torr, kan slemhinnorna bli irriterade. Vid för hög luftfuktighet kan mögel uppstå och bakteriehalten i luften öka, vilket kan göra luften illaluktande. Luftfuktigheten varierar beroende på årstid men bör ligga mellan 30-60 %. [11][12]

Luftrörelse

Drag bör inte överstiga 0,15m/s för då kan det ge en obehaglig känsla och en för stor nerkylning. Drag kan uppstå vid otätheter, gammal ventilation och stor temperaturskillnad mellan kroppen och dess omgivande ytor. [11][12]

Förnyad luft

Ett stort problem med att försöka spara energi är att byggnaderna byggs allt för täta och drar ner för mycket på ventilationen. Detta leder till att luftkvalitén blir dålig. Detta kan i sin tur leda till huvudverk, trötthet, irritationer, med mera. Partiklar och bakterier kommer huvudsakligen från oss människor, de apparater som används och byggnadens byggmaterial. Den enklaste lösningen på problemet är att ventilera. [11][12]

2.3.2 Ljus och öppenhet

Dagsljus är betydelsefullt för människans välbefinnande. Det gör att människan blir mer pigg och den biologiska klockan fungerar som den ska.

Det finns två slags ljuskällor i en byggnad, artificiellt och naturligt ljus. Ju bättre solljuset omhändertas desto mindre artificiellt ljust behöver användas, och därmed sjunker elförbrukningen. Människan mår även bättre av solljus, detta är ytterligare en faktor till varför dagsljuset måste tas tillvara. Med tanke på detta vill de flesta ha stora fönster. Men direkt solljus kan vara för starkt och kan ge en bländande effekt, vilket kan leda till att de boende drar ner persienner och använder

artificiellt ljus istället. En tumregel är att inte har mer än 40 % av väggens yta som fönsteryta.

Generella förutsättningar

2.3.3 Säkerhet

Att kunna känna säkerhet för sig själv och familjen i sin egen bostad är något självklart. Att kunna förvara sina saker utan att de blir stulna och att kunna sova säkert är saker som tas för givet. Det ska också kännas tryggt utanför huset. Säkerheten utomhus kan ökas genom att ha stora fönster och lyktor utomhus på kvällen.

Säkerhet innebär också hälsa och brandsäkerhet. Genom rätt materialval kan hala ytor minskas och med rätt lutning i badrummet kan vatten rinna bort och inte skapa oönskade hala ytor. Genom att placera ut räcken vid branta platser går det att minska fallolyckor.

Genom att undvika komplicerade korridorlösningar och undvika föremål

utplacerade vid kommunikationsutrymmen kan utrymning underlättas vid brand. Brandvarnare i varje lägenhet är en självklarhet. Även rätt materialval är viktigt. Materialen bör inte avge giftiga gaser vid brand och lättantändiga material ska undvikas.

[9]

2.3.4 Ljud

Olika människor upplever ljud väldigt olika. Bra musik i vissa öron kan upplevas störande i andras öron. Även bra musik vid för hög ljudnivå kan upplevas störande. Buller är en direkt faktor för ett sämre välbefinnande. Buller under en längre tid kan störa ens sömn och koncentrationsförmåga. Därför är det viktigt att hålla oönskade ljud ute.[9]

2.3.5 Rent och prydligt

I en miljö där det är rent och prydligt känner alla sig välkomna och bekväma. Genom att hålla entrén och kommunikationsutrymmen rena går det att undvika att smuts att vandrar vidare in i boytan. Detta är viktigt inte bara för att minska behovet av städning i själva bostaden men även av hälsoskäl. [9]

Jämförelse av passivhusbyggnader

3 Jämförelse av passivhusbyggnader

Här kommer en jämförelse mellan olika passivhus och olika särskilda återgärder för att uppnå passivhuskraven. Denna jämförelse ska ge oss en bild om vad som krävs för att uppnå passivhusprincipen.

De byggnader som har är valda till jämförelsen är byggnader med

passivhusprincipen från södra Sverige och de är till form flerbostadshus. Andra egenskaper är också att de är nybyggnationer och inte renoveringsobjekt, och lokalt tänkande är ytterligare en faktor.

Denna jämförelse görs för att får en uppfattning om hur projektörerna tänker när de planerar och bygger passivhus idag. Detta ger också en grund och en aspekt som ska tas hänsyn till vid val av de drifttekniska delarna längre fram i rapporten.

3.1 Hamnhuset i Göteborg

Hamnhuset är placerat på Norra Älvstranden i Göteborg. Kvarteret består av två huskroppar med fyra till fem våningar och innehåller 115 hyresrätter.

Huset värms upp av ett FTX-system med tillskott från fjärrvärmenätet. Varje lägenhet debiteras individuellt för värme- och vattenanvändning. Varje hyresgäst kan också reglera sin innetemperatur utöver 21 ºC, som är bastemperaturen, genom en termostat i lägenheten. Huset är radiatorfritt.

Huset har solfångare på taken som ska täcka ett halvårsbehov av varmvatten. Solfångare används för att värma upp det inkommande kallvattnet.

Byggår 2007. [19][20]

Jämförelse av passivhusbyggnader

3.2 Oxtorget i Värnamo

”Nollenergihusen” i centrala Värnamo består av fem huskroppar med åtta lägenheter i vart och ett av husen.

Husen är uppvärmda med hjälp av FTX-aggregat i varje lägenhet. I varje aggregat finns det ett eftervärmningsbatteri som tillför extra värme vid behov. På

sommaren fungerar aggregaten enbart för frånluft.

Varje hus har sin egen undercentral för varmvatten, som värms upp av solfångare eller direkt verkande el från vindkraftverk.

Så som i Hamnhuset finns det individuell mätning och debitering av el, värme och vatten i varje lägenhet.

Byggår 2005. [22]

Figur 3-2 Oxtorget i Värnamo. [23]

3.3 Flaggskepparen 5 i Malmö

Flaggskepparen 5 består av två huskroppar med 28 lägenheter och den är belägen på Västra Hamnen i Malmö. Det intressanta med denna byggnad är att den är byggd med prefabricerade stålkasseter och även fasaden är av metalliskt material.

Varje lägenhet är installerad med ett

luftbehandlingsaggregat med värmeväxlare för att värma upp lägenheten. De är

justerbara och gör individuell anpassning möjlig.

De fysiska påfrestningarna som bärighet och värmeledningsförmåga är testade i Danmark och energiberäkningen är utförd efter den tyska standarden, som är högre än den svenska.

Byggår 2008. [24]

Jämförelse av passivhusbyggnader

3.4 Beckomberga Stierncrona i Stockholm

Området Beckomberga består av fem huskroppar med fyra våningar i varje hus. I området kommer det att finnas 59 lägenheter. Området är byggt på gamla

sjukhusområdet i Bromma med naturnära gångstråk.

Lägenheterna är försedda med FTX-system. Husen har inga traditionella uppvärmningssystem. Under vintertid tillförs tillskottsvärme vid behov via ventilationssystemet. Individuella mätare installeras in i varje lägenhet för att informera om de rörliga kostnaderna i realtid.

Solpaneler finns på taket för att värma upp tappvattnet. Byggår 2009.

[25][26]

Figur 3-4 Beckomberga i Stockholm. [23]

3.5 Summering och resultat

Genom att granska enbart energianvändning så har Flaggskepparen i Malmö lägsta energiåtgången per år och kvadratmeter. Huset är byggt i plåt och enligt den tyska standarden. I energiberäkningarna räknar de enligt den tyska standarden med hur mycket solenergi huset själv tar upp. Det kan vara lite kontroversiellt eftersom värmen som kommer från solen inte utnyttjas fullt ut. Under sommaren kan inte all värmeenergi tas till vara och under vinterhalvåret är inte solenergin tillräcklig. Alla byggnader utnyttjar FTX-system, vilket är bra. Då tas varmluften tillvara innan det lämnar huset. Ett ytterligare bra steg är Hamnhuset som har

kolfilterköksfläkt, som gör att varmluften bland matoset i köket kan föras vidare genom värmeväxlare. I Hamnhuset återvinns även avloppsvattnet.

Jämförelse av passivhusbyggnader

Tabell 3-1Jämförelse av passivhus Hamnhuset i Göteborg* Oxtorget i Värnamo Flaggskepparen 5 i Malmö** Beckomberga i Stockholm Fastighets el kWh/m²*år 13 5 14.85 Värme kWh/m²*år 12 18 Varmvatten kWh/m²*år 35 14 12.15 Totala kWh/m²*år 60 Uppmätt 40 31 45

Extra återgärder Kolfilter köksfläkt 100 %

Lufttäthet l/m² 0.3 0.2 0.3 0.1

Medvetenhet Egna rörliga kostnader och avläsare av el, värme och vatten

Egna avläsare av el för fastigheten, hushållet och varmvattenprodu ktion Eget FTX-aggregat med avläsare och regulator, egen avläsare för vatten, el och värme

Stomme Betong/Stål Betong Stål Betong/stålpelare

Solfångare/solceller Ja 200m² /Nej Ja 120 m²/nej nej/nej Ja 25.5m²/Nej

Solskydd Neddragna balkongräcken Långa stora takutsprång nej Jalusier, utstickande taksprång och balkong

Tvättstuga Ja Nej Ja Nej

Uppvärmningssystem Fjärrvärme via FTX FTX, elvärme i tilluften Fjärrvärme via FTX Värmeavgivande produkter Energisnåla vitvaror Energisnåla vitvaror Värmeväxlare Luft Ja Ja Ja Ja Ventilationssystem FTX - 82 % FTX - 87 % FTX FTX - 84 % VVS Värmeväxlare Ackumulatortan k, värmeväxlare Ackumulatortank

*Hamnhuset följer en tidigare norm. ** Flaggskepparen är beräknad enligt och följer den tyska energiberäkningsnormen, som har högre krav än den svenska normen.

Kretsloppstänkande under brukstid

4 Kretsloppstänkande under brukstid

Detta kapitel kommer att behandla de delar i ett flerbostadshus som kan tänkas beröra de kretslopp som skapas i ett flerbostadshus under brukstiden. Det är indelat i fyra kretsloppdelar, vilka är elförbrukning, inomhusklimat, avfall och avlopp. Detta kapitel kommer också vara fundamentet till att reflektera kring frågorna:

Hur ska flerbostadshus uppnå ett kretslopptänkande?

Kan flerbostadshus dra nytta av ett småskaligt kretsloppstänkande (ekoby) i ett storskaligt kretsloppstänkande i stadsmiljö?

Kommer detta att ge ett minskat utnyttjande av de drifttekniska delarna?

4.1 Elförbrukning

I Sverige användes det under året 2008 totalt 72,4 TWh el till bostads-, kontor- och servicesektorn. Fast mängden hushållsel har ökat från 9,2 TWh år 1970 till 19,5 TWh fram till år 2002, har kurvan planat ut lite sedan dess. Ökningen är en effekt av alla nya apparaturer som används mer och mer inom hushållet.

Utplaningen av kurvan kan bero på utvecklingen av energieffektiva

hushållsprodukter, och det att uppvärmningen till största del har gått från olje- och eluppvärmning till fjärrvärme.[7][27][28]

Inom flerbostadshus har eluppvärmning nästan halverats mellan 2003-2008 och över 80 % av flerbostadshusen är uppvärmda med fjärrvärme. Det här är en bra utveckling då elektriciteten är en dyr och högkvalitativ energikälla. Därmed bör den användas där den är svår- eller oersättligt, som till exempel till belysning och drift av olika motorer.

Idag i Sverige har riktningen gått från fossila och icke förnybara bränslen, som kärnkraftverk, naturgas och olja, till förnybar el som vind- och vattenkraft, solenergi, kraftvärmeverk och biogas.

Ett sätt att få generellt lägre elanvändning är att mer direkt informera om hur olika val konsumerar olika mycket el. En tvättmaskin kan visa hur stor el åtgången för 60 ºC tvätt är jämfört med 40 ºC tvätt. Att välja en 60 ºC: s tvätt konsumerar nästan dubbelt så mycket el som 40 ºC: s tvätt. Det kommer att ge konsumenten en tankeställare.

[29]

4.1.1 Vitvaror

De mest eltörstiga produkterna under brukstid är vitvaror som kyl och frys. Att vitvaror som kyl och frys drar mest el av denna grupp är kanske inte någon stor överraskning då de står på dygnet runt, året om.

Kretsloppstänkande under brukstid

Som all teknik kommer det nya och mer effektiva produkter hela tiden. Gamla trotjänare bör ses över i hemmet. Många vitvaror är redan effektivare än högsta kravet på EU-energimärkning, vilket är A. Ibland kan det vara lönsamt för plånboken att byta ut till en nyare produkt och för det mesta är det bättre för miljön. Men samtidigt ska investeraren också tänka över hur lång tid det tar innan personen i fråga får tillbaka kapitalet som har lagts ut på den nya produkten. Välfungerande

produkter bör inte heller lättvindigt bytas ut då det går åt mycket energi till att tillverka nya.

[29]

Spisar

Att välja en spis spelar stor roll i köksmiljön från energisynpunkt. Matlagning står för 10 % av kökets energianvändning vilket gör spisen till den mest

energiförbrukande produkten efter kylen och frysen. För effektiv matlagning med låg energiåtgång i dagsläget är det induktionshällarna och gasspisen som står för valmöjligheterna.

Fördelarna med induktionshäll är att den är lätthanterlig, har en enkel installation och den nya tekniken har gjort att induktionshällen använder mindre el. För gasspisar kan de boende använda biogas.

Nackdelarna med gasspisen är att den använder ett fossilbränsle och installationen måste vara bra planerad för placeringen av gastuben. Själva gashanteringen kan vara tung och inte helt okomplicerad. Induktionshällen i sin tur har en hög

elförbrukning och glas, aluminium och de flesta rostfria ståltyper på hällen går inte att använda på induktionshällar.

[29][30]

4.1.2 Tvättstuga

Genom att ha gemensamma tvättstugor så kan flera personer utnyttja samma maskiner. Detta är ett bra sätt att dra ner på antal energikrävande maskiner. De gemensamma maskinerna kan dessutom vara av högre kvalité och är mer

miljöanpassade. Genom att ha tillgång till en tvättstuga med flera maskiner ger det en högre kapacitet för den enskilde, vilket effektiviserar tvättningen och kortar ner tvättiden för de boende.

Genom att ha fastighetstvättstugor kan momenten energieffektiviseras med upp till 50 %. Torktumlare använder ungefär dubbelt så mycket energi som en tvättmaskin. Därför kan tvättstugan kompletteras med att ha ett torkskåp i varje badrum i lägenheten. Skåpet är inte uppvärmt och är endast kopplat till

frånluftskanalen i byggnaden. Därmed kan tvätten hängas i lugn och ro. Torkning

Figur 4-1EU energimärkning av vitvaror. [86]

Kretsloppstänkande under brukstid

Nackdelen med gemensamma tvättutrymmen är minskad bekvämlighet för de boende, vilket även kan leda till bråk. De vanligaste irritationsmomenten i tvättstugan är folk som inte städar efter sig och personer som tar någon annans tvättid. Men detta kan undvikas genom bra information om regler.

[31][32]

Torkholk

Att använda ett torkskåp kan vara en dyr lösning då den slukar el. En enkel och billig lösning på problemet är att hänga tvätten ute för naturlig vädring, men det finns risk för nederbörd och stöld. Därför kan en torkholk vara ett

alternativ. Den är lik en bur med ett tak på som placeras utanför byggnaden, men är tillgänglig från insidan av huset. Där kan våta plagg placeras för torkning. [29]

4.1.3 Elapparater i bostaden

Dagens nya elapparaturer är väldigt energieffektiva. Problemet ligger i att vi äger många fler elprodukter, överdimensionerade produkter i förhållande till hushållet och att produkter som inte används inte stängs av utan istället står i standby-läge. Elförbrukning i standby-läge varierar mellan olika produkter och modeller. En sak som är gemensam är att de drar el i onödan. Enligt en mätning av

Energimyndigheten i början av 2000-talet pekar förbrukning, när elapparater står i standby-läge, mot närapå 1500 kWh per år och hushåll.[33]

Vid införskaffning av nya kraftfulla produkter ska det tänkas på om deras funktion är absolut nödvändig, och på hur stora och kraftfulla produkter det behövs i hushållet. Det finns produkter som drar mer el i standby-läge än vid normal användning. [29]

4.1.4 Solljus

Solljuset är den bästa ljuskällan då både kvantiteten och kvalitén är hög. Det gör oss pigga, minskar depression och gör så att kroppen tillverkar D-vitamin, men framför allt ger det oss ljus som hjälper oss urskilja olika objekt.

Kretsloppstänkande under brukstid

I avlånga rum, som till exempel hallen, når inte dagsljuset hela vägen in. Artificiella ljuskällor är den vanliga lösningen, men för att bespara elektricitet kan en prisma användas. Prisman speglar solljuset mot taket, vilket i sin tur reflekterar in ljuset längre in i rummet, som ni kan se på bilden.

Figur 4-3 Prisma som placeras över fönster för att föra in ljus i rummet. [34]

Det finns företag som har tagit fram teknik som kan föra dagsljus in i de rummen som inte har tillgång till fönster. Detta gör de genom att placera ett slags

solpaneler som följer solens rörelse genom dagen och fångar upp dagsljuset, som sedan förs till det önskade rummet via fiberoptik.

[29]

Kretsloppstänkande under brukstid

4.1.5 Artificiell belysning

Där solljuset inte når eller på natten så måste en artificiell ljuskälla ersätta solljus. Det finns en hel uppsjö av lampor och lysrör som det går att välja mellan.

Naturskyddsföreningen rekommenderar lågenergilampor före glödlampor, då lågenergilampor kan bespara avsevärt mer el och har en betydligt längre livslängd med 12 000-16 000 timmar gentemot glödlampans livslängd på ca 1 000 timmar. Problematiken med lågenergilampor är låg ljuskvalité, det vill säga lampan

levererar få ljusfärger. Den ger även ifrån sig ultraviolett strålning av typen UVA, UVB och UVC. UVC-strålning är den strålning som kan skada ens DNA, vilket kan medföra hudcancer och rubbat immunförsvar. Ett avstånd på 30 cm från ljuskällan rekommenderas av tillverkarna. Men inga studier har gjorts på vad som händer när en person exponeras under längre tid. I lamporna finns det också det farliga ämnet kvicksilver, som kan förstöra det centrala nervsystemet vid intagning. Därför ska krossade lampor handskas försiktigt, och förbrukade lampor bör återvinnas eller lämnas tillbaka till återförsäljaren.[29] [36] [37][38]

Ett bättre alternativ till glödlampan eller lågenergilampan kan vara lysdioden eller på engelska Light-Emitting Diode (LED). En lysdiodlampa är en

sammankoppling mellan flera lysdioder, som är ca fem mm i diametern var. Lik lågenergilampan har lysdioden en betydligt längre livslängd och är mycket mer energisnål än glödlampan. Skillnaden från lågenergilampan är att den har en kort tändtid, vilket innebär att den når sin maxstyrka inom mikrosekunder. Den största fördelen är att den inte innehåller kvicksilver, vilket gör den till ett mycket bra miljömedvetet alternativ.

I en stad i USA, Ann Arbor, har staden ersatt alla glödlampor med lysdioder på

gatulamporna. Detta är ett bevis på att

omvärlden har fått upp ögonen för lysdioder, vilket förhoppningsvis kommer att leda till att priserna kommer att sjunka.

[39][40]

Med en bra belysningsplanering i huset och i rummet kan elektricitet besparas upp till 80 %. Närvarodetektorn är en bra teknik för bespara på el. Den kan känna av ens närvaro genom antingen ljud eller rörelse, så med ens närvaro tänds ljuset i rummet, och vise versa, med ens frånvaro släcks det. I de rum där ljusen inte alltid behöver vara tända passar denna teknik perfekt in, som till exempel i trapphus och hallar. Ventilation och värme kan även kopplas till detektorn.

Andra bra tekniker som kan tillämpas är ljusavkännare och tidkanaler. Med ljusavkännare kan ljusstyrkan anpassas efter dagljusets styrka och tidkanaler är en timer för en lampa. Den är användbar till exempel i en entré, där ljusbehovet finns enbart närmörkret har fallit in.[29] [41]

Kretsloppstänkande under brukstid

4.1.6 Lokal energitillskott

Att begränsa eller minska sin energiförbrukning är ett bra sätt att avlasta den statliga energitillverkningen. Men att tillverka egen energi och möjligen sälja energi till elnätet kan vara ytterligare en lösning på dagens energiproblem.

Solceller

Principen med solceller är att de omvandlar solenergi till elektricitet. Denna elektricitet lagras sedan i ett batteri. Batteriet är den svaga länken i detta system då de är dyra, har kort livslängd, dålig kapacitet, kräver underhåll, är känsligt för urladdning och vissa batterier är även miljöfarliga. De vanligaste batterityper som används idag är bly- och nickelkadmiumbatterier. Nya och mer miljövänliga batterier eller andra uppfinningar som kan behålla elektricitet håller på att

utvecklas, till exempel tillverka vätgas med hjälp av solceller. Vätgasen kan sparas och användas vid behov. Förbränning av vätgas ger hushållsel och värme. Detta är en mycket miljövänlig idé, dock är verkningsgraden låg då endast 0.66 % av den energi som fångas upp blir till vätgas. För att denna lösning skall vara användbar bör verkningsgraden vara minst 10 %. Med andra ord är det en lång väg kvar att gå. [42][43][44]

Solceller används idag på de platser vart elnätet inte sträcker sig till, som fyrar, fjällstationer, etc. och för privatpersoner används solceller bland annat i båtar, husvagnar och fritidshus.. Det finns även enfamiljshus som använder solceller, men dessa kombineras med andra energikällor på grund av de få soltimmarna i Norden. Förr var det inte ekonomiskt försvarbart att ha solceller, men nu försöker tillverkarna utveckla solceller med högre verkningsgrad till lägre pris. Dock är systemet fortfarande dyrt. Ett framtidsargument är möjligheten att kunna sälja överbliven elektricitet till elnätet under soliga somrar och därmed komplettera energiinköpskostnaden under vintern. [42][45]

Solceller placeras framförallt på taket då soltillgången är hög. Men solcell i form av fasadelement har även utvecklats. Dock kan dessa plattor blända

omgivningen.[9][42]

Japanerna håller på att utveckla tegelplattor i form av solceller. Idén är att de ska vara lättillgängliga, lätta att använda och ha ett lågt pris. På så vis får

solcellsindustrin in mer pengar för att sedan kunna vidareutveckla systemet. [42][43]

Kretsloppstänkande under brukstid

Energy ball

Energy ball utnyttjar vinden för att producera elektricitet. Placeringen av energi ball kan vara på hustak eller som mast, men mast är att föredra. Energy ball är designad utan vindspetsvivlar vilket gör att den är tyst. Med en medelvind på 7m/s kan den leverera ca

1800kwh/år vilket motsvarar ca 35-50 % av elektriciteten för ett medelhushåll. [46]

4.2 Inomhusklimat

Ett gott inomhusklimat innebär ren och frisk luft samt behaglig temperatur. Förr i tiden byggdes hus med självdrag och hela huset ventilerades okontrollerat. Med dagens teknik finns det många möjligheter och vid begäran går det även att klimatavskärma olika rum för olika behov.

4.2.1 Uppvärmning

Att värma upp och hålla en god temperatur är mycket energikrävande, det tar upp till 60 % av energiförbrukningen. Genom att utnyttja de geografiska

förutsättningarna kan den befintliga värmen bevaras, vilket sparar en stor mängd energi. Underheta sommardagar kan även den motsatta effekten uppnås genom att utnyttja de geografiska förutsättningarna. [1]

Det finns många sätt att värma upp en byggnad, men de mest miljövänliga alternativen är värmepumpsystem, solceller, bevarande av den solvärme som kommer in genom fönstret, värmen från levande kroppar och apparater etc.

Värmepump

Det finns framförallt tre slags värmepumpar för bostäder: frånluftsvärmepumpar, uteluftsvärmepumpar och berg-, sjö- och ytjordsvärme. En värmepump fungerar i stort sett som ett kylskåp. Genom att tryckförändra ett medium sker det en

temperaturförändring. Så utvinns värmen som har lämnats efter av solen i vatten, mark och luft. Hur effektiv en värmepump är mäts i COP (Cofficient of

performence). Ju lägre COP-värdet är desto mer energi besparas det. Dagens värmepumpar har en COP runt 3. [47]

Värmepumpen är mer effektiv i de hus där tilläggsvärme behövs. I välisolerade hus är det inte ekonomiskt försvarbart med värmepump. Även i hus som kräver tilläggsvärme bör värmepumpsystemet kompletteras med en annan värmekälla då värmepumpen inte är dimensionerad för maximala effektbehov. Detta är viktigt för att minimera värmespill. [29]

Kretsloppstänkande under brukstid

Det största problemet med värmepumpen är driftsäkerheten. 2008 skadanmäldes tre av fyra värmepumpar. Detta är en följd av att det miljöfarliga ämnet freon byttes ut mot ett miljövänligare köldmediumet. [48][49]

Fjärrvärme

Fjärvärme är den värme som kommer från ett centralt värmeverk. I fjärrvärmeverket upphettas ett medium, för det mesta vatten, som leds till

byggnaden. Där utnyttjas värmen och sedan leds mediet tillbaka till värmeverket. Idag tas värme från biobränsle, energiskog eller spillvärme från industri. Fördelen med fjärrvärme är att allt sköts centralt och det är bekymmersfritt för

fastighetsägaren. Värmecentralen kan lätt anpassa sig till framtida utveckling, som direkt kan påverka konsumenternas rörelsekostnader både negativt och positivt. Nackdelen är att det generellt finns bara ett fjärrvärmeverk som fastigheten är kopplad till, vilket kanske inte ger ett konkurrenskraftigt pris. Det beror på att det kräver stort kapital att koppla sig till fjärrvärmeverk och till största del finns det bara ett fjärrvärmeverk tillgängligt, vilket gör att de har monopol i denna

energimarknadsnisch.[50]

Elvärme

Direktverkande el är när värme ur värmeslingor i golvet värmer upp byggnaden. Det kallas för komfortgolvvärme och kan vara en stor energibelastning, särskilt när den är på under sommaren för att undvika kall stengolvsbeläggning. Ett annat sätt att använda elvärme är att värma upp ett medium som vatten, olja eller luft. Medium som vatten kan föras runt huset med rörledningar till radiatorer, golvvärme eller någon liknande värmegivare och det värmer upp huset genom strålning eller konvektion. Ett mer indirekt tillvägagångssätt är när eluppvärmning kompletteras med någon typ av värmeväxlare. Att värma huset med

direktverkande el har minskat de senaste åren, Det beror på att elkostnader ökar och att staten ger bidrag till omställning till andra energikällor. [29][51]

Solfångare

Det är lätt att blanda ihop solfångare med solceller. Solceller omvandlar solens energi till elektricitet medan solfångare omvandlar solenergi till värmeenergi. Denna värmeenergi kan användas till uppvärmning av inomhusluft via värmeväxlar eller till uppvärmning av varmvatten i en ackumulatortank. Den sistnämnde är den vanligaste typen i Sverige. Om tillgången till en stor yta av solfång finns kan solfångssystemet erhålla tillräcklig energi för både varmvatten och uppvärmning. Dock ska det alltid finnas en sekundär energikälla vid sidan om solvärmesystemet då solfång är säsongsberoende som solcellsystemet.

Solfångssystemet är relativt välutvecklat, har hög verkningsgrad och är billigt. Detta system används allt mer i de svenska hemmen både i enbostadshus och i flerbostadshus.

Kretsloppstänkande under brukstid

Vattenmagasin

Ett billigare alternativ till solfångare är vattenmagasin. Vatten kan vara ett bra 1medium för att lagra värme. Genom att placera vattenbäddar över reflekterande ytor på taket kan vattnet värmas upp under dagen och under kvällen kan vätskan pumpas runt i byggnaden för uppvärmning. En annan fördel är att vattnet kan pumpas runt under dagen för att kyla.

Nackdelen är dock att vattnet inte kan komma upp i tillräckligt hög temperatur, vilket medför att det blir svårare att använda för uppvärmning. En värmepump kan vara ett alternativ, men den kräver el. Vattenmagasin används mer flitigt i Syd-Europa jämfört med kallare Norden, framför allt under vintersäsongen.

[45][52]

Ackumulatortank

En ackumulatortank är en välisolerad tank som bevarar värmen i vattnet. Dess funktion är som en termos till kaffet, vilket vill säga att bevara värme över tiden. En ackumulatortank är en mycket bra komplettering till solfång eller vedeldning. Den värmen som inte kan tas till vara på direkten bevaras i ackumulatortanken. Som när värme tillförseln är högst under dagen för solfång och vid stark

vedeldning. En ackumulatortank kan spara den energin i form av varmvatten. [45][53]

Värmeväxlare

Den värmen som människor alstrar (ca 80W/person) och apparater ger ifrån sig kan vara tillräcklig för att hålla huset behagligt, vilket är 21°C (totalenergi ca 1300kWh/år). Detta är då förutsatt att huset inte gör av sig för mycket av den värmen. Därför måste huset vara väl isolerat. Även värmen som ventileras ut ur ventilationssystemet måste tas tillvara. Ventilationssystemet ventilerar ut 30 % av uppvärmningsbehovet. Denna värme kan återvinnas upp till 75 % genom

värmeväxlare. [3][45]

Nackdelen är dock att luften kan bli något torr och service krävs. [36]

Tabell 4-1Verkningsgrad för olika värmeåtervningsteknik

Värmeåtervinningsteknik Verkningsgrad Kommentar Roterande värmeväxlare 80-85 %

Kan medföra partiklar från den avgivna luften till tilluften. Svår att rengöra. Korsströmsvärmeväxlare och

motströmsvärmeväxlare

(plattvärmeväxlare) 50-60 %

Vanlig i en- och flerfamiljehus.

Motströmsvärmeväxlare kan komma upp till 90 % verkningsgrad.

Vätskeburet

värmeåtervinningssystem 50-60 %

Möjliggör värmeåtervinning för till- och frånluftssystem som rent placeringsmässigt inte finns i samma fläktrum. Vanlig i flerbostadshus.

Kretsloppstänkande under brukstid

Solinstrålningsenergi

Genom att låta solljuset stråla direkt eller indirekt in i huset kommer solenergin att omvandlas till

värmeenergi (ca 500kWh/år). Denna värme kommer att värma upp inte bara luften i huset men också huse konstruktion. Under nattetid kommer den upptagna värmen i konstruktionen att avge värme till inomhusluften. Detta leder i sin tur till att

konstruktionen kyls ner och då under dagtid kommer konstruktionen att kyla byggnaden, som ni kan se i

[11][3]

Genom att använda rätt massivmaterial och rätt tjocklek

huset hålla en god komfort både dagtid och nattetid. Tekniken kan utnyttjas maximalt genom att använda så kallade passiva zoner. De passiva zonerna är de platser där solen kan ligga på och där temperaturen är högre än i resten av

byggnaden. Dessa zoner kan då värma upp konstruktionen mer än andra platser i huset. [11]

Eftersom sydfasaden har mest soltimmar ska sydfasadens fönster dimensioneras större än fönster i andra fasader. Den s

som lättast bli överhettad på sommaren på grund av eftermiddagssolen när huset redan är uppvärmt, och norra fasaden är den del som lättast blir kall eftersom denna del får minst sol. Därför bör alla fönstren förutom s

vara mer än 10 -15 % av väggens area.

Vad som ytterligare kan påverka solljusets uppvärmning är färgval av golv och fasad, fönsteralternativ, fönsterplacering, etc.

4.2.2 Nedkylning

Stora glasytor kräver inte bara uppvärmning eftersom de släpper ut så mycket värme men de kräver också kylning, eftersom fönster konsekvent släpper in också väldigt mycket värme. Med dagens trend, med stora glasytor, kan inomhusklimatet bli väldigt varmt om inte det ventileras eller kyls ner.

Kretsloppstänkande under brukstid

Genom att låta solljuset stråla direkt eller indirekt in i huset kommer solenergin att omvandlas till

värmeenergi (ca 500kWh/år). Denna värme kommer att värma upp inte bara luften i huset men också husets konstruktion. Under nattetid kommer den upptagna värmen i konstruktionen att avge värme till inomhusluften. Detta leder i sin tur till att

konstruktionen kyls ner och då under dagtid kommer konstruktionen att kyla byggnaden, som ni kan se i Figur 4-7.

Genom att använda rätt massivmaterial och rätt tjocklek på konstruktionen kan huset hålla en god komfort både dagtid och nattetid. Tekniken kan utnyttjas maximalt genom att använda så kallade passiva zoner. De passiva zonerna är de platser där solen kan ligga på och där temperaturen är högre än i resten av

gnaden. Dessa zoner kan då värma upp konstruktionen mer än andra platser i Eftersom sydfasaden har mest soltimmar ska sydfasadens fönster dimensioneras större än fönster i andra fasader. Den sydvästra delen av byggnaden är den del som lättast bli överhettad på sommaren på grund av eftermiddagssolen när huset redan är uppvärmt, och norra fasaden är den del som lättast blir kall eftersom denna del får minst sol. Därför bör alla fönstren förutom sydgående fönster inte

15 % av väggens area.

Vad som ytterligare kan påverka solljusets uppvärmning är färgval av golv och fasad, fönsteralternativ, fönsterplacering, etc. [38]

Stora glasytor kräver inte bara uppvärmning eftersom de släpper ut så mycket värme men de kräver också kylning, eftersom fönster konsekvent släpper in också väldigt mycket värme. Med dagens trend, med stora glasytor, kan inomhusklimatet

om inte det ventileras eller kyls ner.

Figur 4-7 Konduktivitet i byggnadskroppen. Ur

på konstruktionen kan huset hålla en god komfort både dagtid och nattetid. Tekniken kan utnyttjas maximalt genom att använda så kallade passiva zoner. De passiva zonerna är de platser där solen kan ligga på och där temperaturen är högre än i resten av

gnaden. Dessa zoner kan då värma upp konstruktionen mer än andra platser i Eftersom sydfasaden har mest soltimmar ska sydfasadens fönster dimensioneras

ydvästra delen av byggnaden är den del som lättast bli överhettad på sommaren på grund av eftermiddagssolen när huset redan är uppvärmt, och norra fasaden är den del som lättast blir kall eftersom

ydgående fönster inte Vad som ytterligare kan påverka solljusets uppvärmning är färgval av golv och

Stora glasytor kräver inte bara uppvärmning eftersom de släpper ut så mycket värme men de kräver också kylning, eftersom fönster konsekvent släpper in också väldigt mycket värme. Med dagens trend, med stora glasytor, kan inomhusklimatet

Kretsloppstänkande under brukstid

Luftkonditionering

En enkel lösning till problemet med överflödig värme under sommardagar är luftkonditionering. Luftkonditioneringsmaskinen består generellt av fyra delar; evaporator (förångare), kompressor, kondensor och expansionsventil. Systemet fungerar så att ett köldmedium leds runt i systemet. I kondensorn avger

köldmediet värme och i evaporatorn upptar det värme. Evaporatorn kyler ner den omgivande luften och kondensorn värmer upp den omgivande luften. För att systemet ska absorbera och avge värme krävs det tryckskillnader i köldmedlet och den omgivande luften. Tryckskillnaden åstadkoms i kompressorn, som

komprimerar köldmedlet, och i expansionsventilen, som expanderar det.

Problemet med systemet är utblåsning av den överblivna varmluften, vilket i sin tur höjer utomhustemperaturen. Ett annat problem är att det är enormt

energikrävande och ger ifrån sig en hög ljudnivå, och samtidigt kan det försämra luftkvalitén. I de nordiska länderna används inte systemet så flitigt eftersom vädret här är kallare.

För större byggnader finns det absorptionskylmaskiner som är mer passande. Kylprocessen fungerar ungefär på samma sätt som i en kompressorkyl.

Absorptionskylmaskiner förångar vattnet under högt tryck och vid låg temperatur. Systemet består av förångare, absorberare, kondensator, generator, pumpar och styrutrustningar.

[7]

Skorstenseffekten

Andra bra sätt att kyla ner en byggnad är att använda skorstenseffekten. Det innebär att kall luft förs in i källaren och sedan förs det upp genom huset. Den varma luften som värms upp av huset går vidare till högsta punkten i byggnaden och ut genom en avluftningsöppning. [9]

Solavskärmare

Under solstarka dagar kan det intensiva solljuset värma upp rummet till en obekväm nivå. Detta värmeöverflöd kan reduceras med hjälp av solskärmar. Det finns två slags skärmar: inomhus- och utomhusskärmar. Inomhusskärmar kan vara gardiner, persienner, etc. Dessa skärmar är inte de mest effektiva med tanke på att de både blockar utsikten och solen värmer upp skärmen som i sin tur värmer upp rummet. Men de är bra för insynsskydd och ur utformningssynvinkel, då de inte sticker ut från fasaden och förstör arkitektens tanke bakom byggnadens utseende. [9]

En utomhusskärmning kan vara så enkel som ett överhäng från taket eller en markis. Fördelen med dessa är att de kyler ner rummet genom att skugga men samtidigt är det möjligt att vara inne i rummet utan att behöva tända lampor. På grund av att solen ligger högre under sommaren och lägre under vintern, går det att med extra omsorgsfull utformning av solskyddets längd relaterat till

Kretsloppstänkande under brukstid

De effektivaste solavskärmningarna är justerbara avskärmningar. Eftersom de är rörliga kan de skärma av beroende på solens position. [11]

Växtlighet

Träd och buskar kan skugga stora delar av byggnadens fasader genom tätt sittande blad under sommaren, och på vintern när bladen har fallit släpper växtligheten solljuset igenom. Växter som växer direkt intill fasaden skapar ett luftfilter, vilket gör att fasaden blir svalare på sommaren och mildare på vintern. Det beror på att luften i luftfiltret inte byts bort mot varmare eller kallare luft.

Växter kan fungera mer än bara som dekoration. De ger också ett stabilare inomhusklimat. Om växter finns inomhus så hjälper de till att förfriska luften genom att binda upp koldioxid och genom att ge ifrån sig syre. Växter bidrar även till en högre luftfuktighet, vilket svalkar inomhusluften på sommaren och mildrar den på vintern. Det har dokumenterats att växter minskar skadliga ämnen i luften, bland annat från möbler, genom att binda till sig de skadliga ämnena. Växter kan även ge en positiv inverkan på den mentala hälsan.

[7][54][55] [56]